從旋轉(zhuǎn)木馬到車輪軸承和渦輪機(jī)到電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，潤(rùn)滑脂推動(dòng)世界在其軸上旋轉(zhuǎn)。但在壓力下，潤(rùn)滑脂性能的可預(yù)測(cè)性至關(guān)重要。
核電站對(duì)設(shè)備設(shè)施的可靠性和安全性要求非常嚴(yán)苛，系統(tǒng)故障的后果會(huì)是災(zāi)難性的。對(duì)這種高風(fēng)險(xiǎn)、高溫度的環(huán)境來說，選擇合適的潤(rùn)滑脂至關(guān)重要。
隨著溫度的升高，潤(rùn)滑油的粘度降低，潤(rùn)滑膜變薄，從而減少摩擦和磨損保護(hù)。加熱也加速了基礎(chǔ)油和添加劑的氧化等化學(xué)反應(yīng)。
一種由稠化劑組成的微觀基質(zhì)可以容納基礎(chǔ)油和添加劑，并在一個(gè)稱為“放氣”的過程中逐漸釋放它們以起到潤(rùn)滑作用。如果潤(rùn)滑脂與油分離，基礎(chǔ)油蒸發(fā)或發(fā)生化學(xué)降解，則潤(rùn)滑脂可能失效。標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)表明產(chǎn)品在特定溫度下是否能提供令人滿意的性能，但不一定代表實(shí)際的應(yīng)用條件也能如此。
為了確保工作場(chǎng)所使用的潤(rùn)滑產(chǎn)品是最佳的，亞利桑那州帕洛威爾德核電站潤(rùn)滑工程師布賴恩?約翰遜解釋了他如何使用創(chuàng)新性試驗(yàn)來確定潤(rùn)滑脂的未來應(yīng)用性能。
約翰遜希望把溫度為85至141攝氏度、轉(zhuǎn)速為0.002至0.03米每秒和使用壽命超過18個(gè)月的電動(dòng)閥門的閥桿和閥桿螺母潤(rùn)滑油環(huán)境作為樣本。選擇了閥桿螺紋上潤(rùn)滑脂的摩擦管理和緩解作為關(guān)鍵性能參數(shù)。約翰遜說：“工業(yè)界需要加強(qiáng)對(duì)人工增齡潤(rùn)滑脂的認(rèn)識(shí)，以便在高溫應(yīng)用中進(jìn)行比較和選擇?！?/p>
約翰遜使用硬度為0.79毫米的平板技術(shù)樣品測(cè)試了各種NLG 2級(jí)潤(rùn)滑脂，包括粘土增稠API Ⅰ類基礎(chǔ)油、粘土增稠劑基礎(chǔ)油、鋰增稠硅油和磺酸鈣增稠Ⅱ類油等。然后在烤箱中對(duì)垂直和水平的油脂覆蓋板進(jìn)行老化。
烤箱溫度設(shè)定在21、85、113和141攝氏度，持續(xù)進(jìn)行168小時(shí)，并在每個(gè)溫度下移動(dòng)和稱重油脂樣品。潤(rùn)滑脂的失重率在每個(gè)溫度水平上都是一致的，垂直樣品的失重率為4.24%到5.48%，水平樣品的失重率為4.34%到7.18%。
硅基潤(rùn)滑脂性能最好，其次是酯化潤(rùn)滑脂、粘土增稠潤(rùn)滑脂和磺酸鈣潤(rùn)滑脂。基礎(chǔ)油蒸發(fā)量均大于放氣釋出量。進(jìn)行了一次網(wǎng)錐試驗(yàn)，將樣品加熱到141攝氏度，持續(xù)24、48和168小時(shí)，在此試驗(yàn)條件下，放氣損失比扁平樣品更顯著，但仍小于蒸發(fā)損失。
約翰遜進(jìn)行了圓柱銷涂層處理，在烘箱老化過程中持續(xù)測(cè)量油脂重量損失，采用了銷和V形塊試驗(yàn)機(jī)然后評(píng)估摩擦系數(shù)（簡(jiǎn)稱COF）?；谶@些測(cè)試結(jié)果，他選擇了一種適用于全尺寸測(cè)試的候選潤(rùn)滑脂，包括對(duì)潤(rùn)滑過的閥桿進(jìn)行烘烤，然后在螺母轉(zhuǎn)動(dòng)閥桿螺紋時(shí)進(jìn)行摩擦系數(shù)測(cè)量。
烤箱的老化產(chǎn)生了一種看似失效的油脂，干了之后在莖上裂開了。在摩擦試驗(yàn)過程中，摩擦系數(shù)從0.25（第一行程）下降到0.126（第15行程），因?yàn)楦杀砻鏉?rùn)滑脂與下面的“濕”潤(rùn)滑脂重組并存儲(chǔ)在閥桿螺母中。約翰遜總結(jié)說，未來開發(fā)高溫應(yīng)用潤(rùn)滑脂的采集和測(cè)試方法的工作應(yīng)側(cè)重于油損失機(jī)制，而不是化學(xué)降解。
